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核心提示(1)已知滑动变阻器允许通过最大电流为2A,电源电压U=18V,∵I=UR,∴电路中的总电阻R总≥UI最大=18V2A=9Ω,即R1+R2≥9Ω.电路中初始电流I=18R1+R2,电压表示数是U=18R1+R2×R2,滑动滑片电流表刻度变化

(1)已知滑动变阻器允许通过最大电流为2A,电源电压U=18V,

∵I=

U
R
,

∴电路中的总电阻R总≥

U
I最大
=
18V
2A
=9Ω,即R1+R2≥9Ω.

电路中初始电流I=

18
R1+R2
,

电压表示数是U=

18
R1+R2
×R2,

滑动滑片电流表刻度变化为I′,则电流变化了

I′
30
×3,变化后的电流是
18
R1+R2
-
I′
30
×3;

滑动变阻器两端电压变化了

I′
30
×15,变化后的电压是
18
R1+R2
+
I′
30
×15,

R1两端的电压和滑动变阻器两端的电压和是电源电压,因此有:

(

18
R1+R2
×R2+
I′
30
×15)+(
18
R1+R2
-
I′
30
×3)×R1=18,

化简得到R1=5Ω,电压表使用的是0~15V的量程.

(2)电路中的电流最大值是2A,电阻最小是9Ω,R1=5Ω,则滑动变阻器最小阻值是4Ω,

(3)电流表示数最小的时候,(电路中电阻最大时候电流最小,但是电压表已经超出量程),电压表示数最大15V,则R1两端的电压为3V,

电流表读数为I最小=

U最小
R1
3V
5Ω
=0.6A.

答:

(1)定值电阻R1的阻值为5Ω;

(2)变阻器R2连入电路电阻的最小值是4Ω;

(3)电流表示数的最小值为0.6A.

(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,

图2(a)中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,电路中的电流I=0.8A,

根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压:

U1=IR1=0.8A×10Ω=8V;

∵串联电路中总电压等于各分电压之和,

∴此时滑动变阻器两端的电压:

U2=U-U1=18V-8V=10V,

滑动变阻器R2连入电路的阻值:

R2=

U2
I
=
10V
0.8A
=12.5Ω;

(2)当滑动变阻器R2=0时,R1两端的电压等于电源的电压,滑动变阻器两端的电压为0,此时电路中的电流最大,

Imax=

U
R1
=
18V
10Ω
=1.8A>1A,

∴滑动变阻器的规格为“20Ω,2A”,

当滑动变阻器R2=0?时,U2=0

当滑动变阻器的电阻最大R2=20Ω时,滑动变阻器两端的电压最大,

∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,

∴电路中的最小电流:

Imin=

U
R1+R2max
=
18V
10Ω+20Ω
=0.6A,

R1与R2两端的电压分别为:

U2′=IminR2′=0.6A×20Ω=12V,

所以,△U2=U2′-U2=12V-0V=12V.

答:(1)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω.

(2)电压表示数的最大变化量△U为12V.

 
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